增补桩对重载铁路桥梁横向振幅影响研究

增补桩基加固是目前重载铁路扩能改造中墩台基础常用的加固方法,而如何选择科学合理的增补桩数量和长度则是加固前的首要工作。以朔黄铁路磁河特大桥浅基桥墩加固为工程背景,采用有限元软件模拟和现场施工监测相结合的技术手段,开展增补桩数量和长度对桥梁横向振幅的影响研究。结果表明:当增补桩数量为12根时,梁跨中横向振幅与墩顶横向振幅抑制比增长最为明显,分别为10.5%和13.2%;增补桩长度越大桥跨结构振动越小。当增补桩长度为24 m时,对跨中横向振幅的抑制比最大为34.6%,对墩顶横向振幅的抑制比达到44.5%,但当增补桩长度超过24 m时,加固对桥梁结构横向振幅的抑制比增长趋势变缓,24 m桩长是最优增补桩长度。     

某既有铁路混凝土简支梁状态评估试验研究

对服役时间较长的桥梁进行运营状态评估是十分必要的。对一座服役近40a的铁路预应力钢筋混凝土简支梁桥进行了外观检查和现场荷载试验。通过动态和静态测试,测定了该桥的振幅、加速度、自振频率、跨中截面应力、横隔板应力以及跨中静挠度。对数据进行分析认为:从整体看梁的承载能力能满足运营要求,该梁基本处于正常工作状态;桥墩的横向自振频率不满足规范要求,建议加强观测,必要时进行检算或限速,以确保安全。     

重载铁路64m下承式钢桁梁桥运营性能研究

铁路是国民经济的大动脉,随着我国重载铁路干线列车的轴重以及载运量的增加,给铁路桥梁带来越来越多的不利影响,如横向振幅过大、冲击振动加剧等,严重影响了铁路桥梁的安全运营性能。以朔黄铁路上行线64m下承式钢桁梁为研究对象,通过运营性能试验,研究钢桁梁在不同荷载类型和不同行车速度作用下的安全运营性能,得到:在运营列车荷载作用下,该钢桁梁横向振幅、跨中横向加速度、跨中动挠度和跨中受力杆件动应变均随着列车荷载的增大呈增大趋势;列车速度υ=66km/h左右时,钢桁梁动力响应达到最大值。相关结论为重载铁路钢桁梁的维护管理提供科学依据。     

重载铁路20m超低高度预应力混凝土梁桥动载试验研究

为了掌握桥梁结构在动荷载作用下的工作和受力状态,评估桥梁在正常使用状态下的运营性能,详细阐述西干渠中桥20m超低高度预应力混凝土梁的动载试验全过程.采用大准铁路运营货列作为测试对象,上、下行运营货列空、重车在试验桥梁区段以指定6个速度档通过.每个速度试验车不少于3趟.车辆编组分5 000吨和10 000吨,空、重车最高行车速度80km/h.测出桥梁结构的跨中横向、竖向振幅,跨中横向、竖向加速度和支座横向、竖向位移.试验结果表明,超低高度预应力混凝土梁承载能力和刚度满足设计要求.所得结论为桥梁加固、桥梁限速等提供依据.     

16m低高度钢筋混凝土T梁单线铁路桥动力性能试验研究

低高度钢筋混凝土T梁建筑高度低,能节省较多的工程建设费用,但在实际应用中逐步显露出刚度过低问题。为了研究16m低高度T梁桥的运营状况、安全性和加固对策,选取某桥二孔进行低高度T梁挠度、振幅和加速度等主要动力性能测试,发现桥跨及桥墩横向刚度较低,需采取适当加固、补修措施,提高横向刚度。     

T梁桥横隔板病害及加固技术

横隔板起到将各片T梁相互连成整体的作用,其刚度越大,桥梁的整体性越好,在荷载作用下各片T梁就能更好的协同受力。而T梁桥横隔板破损、开裂等病害造成桥梁横向联系减弱单梁受力增大,影响桥梁的承载能力和耐久性。针对某高速公路T梁横隔板进行病害及成因分析,提出相应的加固措施,并通过加固前后荷载试验结果对比,表明加固措施起到了加强T梁横向联系的效果,使得各片T梁协同受力工作能力提高,改善了桥梁的整体受力情况。     

重载铁路桥梁提速作用下动力性能试验研究

重载铁路提速可以显著提高铁路运量和经济效益,但是提速后可能会使桥梁冲击振动加剧,振幅加大,给桥梁结构带来不利影响,严重危及铁路行车安全。以朔黄铁路南运河特大桥为研究对象,通过有限元仿真分析结合现场动力性能试验,研究列车在提速作用下对桥梁结构动力性能的影响。结果表明：桥跨结构横向加速度值与列车轴重有关,横向振幅和横向加速度随速度增大而增大的趋势不显著,且实测结果表明该桥动力性能参数与理论分析规律吻合,验证了本文的仿真计算与荷载试验相结合的方法是可行的。     

预应力混凝土简支斜T梁横隔梁研究

本文以24.5m整体式路基30m预应力混凝土简支斜T梁为例,针对斜交角度大于30°斜T梁利用Midas Civil2012建立有限元模型,分析4个模型下主梁和横隔梁的内力分布情况,得出了主梁随着角度增加跨中正弯矩峰值变小,且向钝角侧移动;中横梁随着角度增加横向跨中正弯矩增大明显,当中横隔梁增加到5道时,各横隔梁横向正弯矩值差值变小的结论.     

斜T梁横隔板形式对主梁受力影响的数值分析

斜T梁桥的横隔板布置形式理论上有3种,通过建立6组空间有限元实体模型,采用控制变量法分析3种横隔板布置形式对主梁受力和结构挠度的影响,得出装配式斜交T梁桥结构优先采用斜布中横隔板来加强梁的横向刚度这一结论,为以后类似桥梁的设计施工提供参考。     

小跨径低高度混凝土梁运营性能检验与评价

小跨径低高度钢筋混凝土梁是朔黄铁路中的一种常用桥梁类型,针对此种梁型,选择了一座具有代表性的桥梁结构,采用动力检测方法对桥跨结构跨中横向振幅、横向加速度、竖向振幅、动挠度、动应力、自振频率和相应桥墩横向振幅、横向自振频率等进行了测试,并根据测试结果对其运营性能进行了评价。评价结果表明:运营列车以现行速度通过时,试验桥跨横向振幅等主要测试参数基本满足《铁路桥梁检定规范》的要求。     

横向连接失效对空心板桥受力影响

针对空心板桥的横向连接失效对空心板桥受力性能的影响进行深入的分析。利用动载试验针对桥梁横向联系加固后、横向连接钢板失效、铰缝混凝土与横向连接钢板失效三个工况进行有限元计算与现场数据实测,对比分析竖向挠度曲线。结论是空心板横向连接处板间受力复杂,传统的横向铰接板(梁)理论不能很好的模拟现场空心板横向连接间受力情况,未能突出模拟空心板的"单板受力"情况;空心板加固后,横向钢板失效与压力注胶失效对桥梁的承载力有一定幅度的降低,同时使桥梁的整体受力性能得到大幅度降低。     

重载运输下大跨度钢桁梁桥病害分析及试验研究

随着重载运输的不断发展,铁路钢桥病害日益凸显。以朔黄铁路64 m下承式钢桁梁为对象,对其出现的典型支座病害的成因、处理方法和病害对桥梁运营的影响进行了系统的分析研究。研究结果表明：由于4个支座之间存在高低不平,且支座表面存在一定程度的不平整,支座部位构件产生了一定程度的初始应力,在重载列车的反复作用下,导致支座联接构件出现疲劳断裂破坏,进而引起桥跨结构跨中横向加速度、竖向振幅的急剧增大和主桁杆件受力的显著变化,危及行车安全。通过更换结构部件和改变支座高程的方法能够消除支座病害影响,整治效果显著。     

32m重载铁路T梁动力性能试验研究

重载铁路运输的快速发展,显著提高了铁路运营能力和经济效益。但是随之带来的是对铁路桥梁冲击振动加剧、梁体开裂等一系列不利影响,严重危及铁路行车安全。以重载运输条件下32m铁路T梁为研究对象,通过有限元仿真分析结合现场动载试验,研究不同轴重列车作用下对桥梁动力性能的影响,最后得出桥梁横向加速度值与列车轴重有关,验证了本文提出的有限元仿真计算与荷载试验相结合的方法是可行且有效的。     

预应力混凝土T型梁横向加固试验研究

既有线跨度33．5m预应力混凝土T型梁横向联结薄弱，梁体横向振幅超出桥梁检规限值，整体工作性能差，影响行车安全，不适应提速对桥梁的要求。本文实施一种将主梁中心距由1．8m增大为2．0m，将桥面板连接起来，并在桥面板下增设32处加强隔板的加固方案，通过测试验证加固效果显著。     

装配式T形梁桥加固设计优化分析--以某市政跨线桥维修加固工程为例

以简支T形梁桥加固工程为背景,利用Midas Civil有限元软件对T梁桥进行力学性能分析,总结出纵向不同位置增设横隔梁时,T梁桥的横隔梁及主梁应力、结构改善系数和横向不均匀增大系数的变化规律,从而最终确定横隔梁最佳位置。     

一种基于K字型钢横隔梁的新型预制T梁横向连接方案研究

公路桥梁建设中,中小跨径城市高架、高速公路广泛采用预制T梁桥,但对于斜交桥与采用弯桥直做工艺的小半径曲线梁桥,横隔梁无法对齐的问题普遍发生,导致大量二次病害产生,严重影响桥梁美观与使用安全。为解决以上问题,提出了一种采用K字型钢横隔梁替代混凝土横隔梁的预制T梁横向连接方案,采用通用分析软件Midas分析横隔梁传力性能,并针对钢横隔梁设计了新型预制T梁模板。结果表明,采用钢横隔梁方案替代传统混凝土横隔梁切实可行,新型模板实现T梁预制长度与横隔梁位置可调,安装精度高,可为其他类似工程提供参考。     

ANSYS模拟拓宽T梁的汽车荷载分析

以连霍高速拓宽工程中某T梁为例,利用ANSYS软件建立拓宽后T梁的空间有限元模型,研究在汽车荷载作用下不同连接方式对拓宽后桥梁结构的影响,提出新旧桥间不设置横隔板时桥梁整体和局部受力最为不利,建议采用新旧桥之间设横隔板而墩顶可不设置横隔板的横向连接形式。     

多线铁路车桥耦合振动仿真研究

为了评估高速铁路上多线铁路桥梁列车运行安全性与舒适性,以渝黔铁路白沙沱大桥为例,采用多体系统动力学软件SIMPACK建立了CRH3动车和拖车三维空间动力学模型,并通过SIMPACK的子结构技术将动车和拖车组装成列车动力学模型;采用有限元软件ANSYS建立了桥梁的动力分析模型,计算其自振特性.根据列车和桥梁子系统之间的变形协调条件和力平衡条件,在轮轨接触面的节点上进行位移和力的数据传递,基于SIMPACK与ANSYS相结合的联合仿真方法首次进行多线车桥耦合振动仿真,分析了桥梁动力学指标及列车安全性指标和舒适性指标,探索了多线车桥耦合振动的一般规律和对列车安全性与舒适性的影响程度.研究结果表明:(1)三线列车共同作用下,与单线单独行车时对应动车和拖车的车辆安全性指标(脱轨系数、轮重减载率及轮轨横向力)几乎完全一致;车辆舒适性指标(车体竖向加速度、车体横向加速度、竖向舒适度指标及横向舒适度指标)中除个别竖向加速度约10%外,其余指标都在1%以内,表明由于桥梁刚度较大,桥梁振动对列车动力学指标的影响很小,单线和多线对应动力学指标非常接近,可近似采用单线单独行车时车辆动力学指标推测多线同时行车的对应指标.(2)三线列车共同作用下桥梁主跨跨中竖向位移比单线叠加位移略大,相差1%以内,竖向位移影响系数在1.001~1.006之间;三线列车共同作用下桥梁主跨跨中横向位移与单线代数叠加位移相近,相差±10%以内,主跨跨中横向位移影响系数在1.000左右,可以近似采用单线叠加的竖向位移和横向位移推测三线列车共同作用下的竖向位移和横向位移.(3)三线列车共同作用下桥梁主跨跨中竖向加速度绝对值比单线代数叠加后的绝对值小,影响系数在0.636~0.771之间,可参照单线代数叠加的桥梁竖向加速度保守评定桥梁的竖向加速度;三线列车共同作用下的主跨跨中横向加速度绝对值比单线行车横向加速度绝对值中的最大值小,可参照单线横向加速度绝对值的最大值保守评定桥梁横向加速度.     

横琴二桥引桥长悬臂板计算与分析

珠海横琴二桥南引桥采用大挑臂展翅箱梁,纵向设横隔梁,间距4m,悬臂板长度达7.2m。采用MI-DAS FEA建立三维空间实体模型,并在实体中模拟横向预应力钢筋,通过最不利布载,计算了箱梁横向应力分布及悬臂端部的挠度。结果表明,悬臂板及横隔板受力能够满足规范要求。计算方法和计算结果为同类结构提供了参考。     

碳纤维加固公路桥梁抗弯截面的设计

以加固20m钢筋混凝土T梁为例,介绍了碳纤维在公路桥梁梁体截面受弯加固中的设计计算。